Buněčný cyklus MUDr.Kateřina Kapounková Inovace studijního oboru Regenerace a výţiva ve sportu (CZ.107/2.2.00/15.0209) 1
DNA,geny genom = soubor všech genů a všechna DNA buňky; kompletní genetický materiál organismu buňka člověka má DNA dlouhou 3m! Genetický kód homo sapiens téměř 30 000 genů 44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů uloţeno v buněčném jádře řetězce DNA šroubovice se dvěma polarizovanými vlákny spojenými vodíkovými vazbami Karyotyp = soubor chromozómů charakteristický pro daný druh
Duplikace a distribuce chromosomu během mitózy
Buněčný cyklus je posloupnost vzájemně koordinovaných procesů od jednoho buněčného rozdělení k následujícímu Lze rozdělit na mitotická fáze M fázi (mitóza) interfáze - 90% celého buněčného cyklu Interfáze se dělí na G 1, S, G 2 fázi
Buněčný cyklus
Interfáze ( 95% cyklu) Obecně v interfázi probíhá: tvorba buněčné stěny BUŇKA SE NEDĚLÍ růst buňky na původní velikost tvorba cytoplazmy, dělí se mitochondrie, vznikají membrány atd. G1 (postmitotická fáze) metabolická aktivita zdvojení buněčné hmoty, intenzivní syntetické procesy RNA, proteiny. Buňka roste, vytváří se zásoba nukleotidů a syntetizují se enzymy pro budoucí replikaci jaderné DNA 50% S fáze probíhá zdvojení (replikace) DNA 30% G2 (premitotická fáze) syntéza a aktivace proteinů (ke kondenzaci chromozomů, ke tvorbě mitotického aparátu a destrukci jaderného obalu), končí zahájením mitózy, 15%
Mitóza ( 5% cyklu) = souvislý, kontinuální proces profáze metafáze anafáze telofáze
Mitóza Mitóza = jaderné dělení, při kterém vznikají dceřinná jádra o stejném počtu chromozómů jako mateřské jádro. za ţivot v těle 10 16 mitóz! pak se v průběhu ţivota buňky našeho těla kompletně vymění nejméně 100x! (všechny buňky samozřejmě ne, jsou zde buňky, které se nedělí)
Mitóza postmitotická buňka = buňka, která se jiţ nikdy nebude dělit většina velmi specializovaných buněk (neurony, svalové buňky) se po svém vzniku jiţ nikdy nedělí a jsou tedy postmitotické o postmitotických buňkách přitom nelze říci, ţe jsou ve fázi G nula, neboť z této fáze se buňka můţe opět dostat zpět do buněčného cyklu. postmitotická buňka se zpět do buněčného cyklu jiţ nikdy nedostane
Profáze Chromozomy se kondenzují a spiralizují, stávají se viditelné a barvitelné kaţdý chromozóm se objevuje jako útvar ze dvou sesterských chromatid, spojených k sobě Mizí jaderná blána a jadérko V cytoplazmě se u opačných pólů jádra vytváří tzv. hyalinní čepičky, které obsahují základy mikrotubulů dělícího vřeténka
Metafáze nejdelší část mitózy, trvá cca 20 min jaderná blána a jadérko zcela zmizely Chromozómy se dostávají do rovníkové (ekvatoriální, centrální) roviny dělícího vřeténka Chromozómy jsou rozštěpeny na dvě identické poloviny
Anafáze nejkratší část mitózy, trvá jen několik minut Na počátku nastane simultánní rozdělení centromer a oddělení sesterských chromatid chromozómy se rozcházejí k pólům dělícího vřeténka celá buňka se protahuje na konci anafáze jsou na opačných pólech dvě ekvivalentní skupiny chromozómů
Telofáze seskupení chromozomů u pólů buňky chromozomy se postupně despiralizují a rozplétají do funkční, aktivní formy jaderná membrána se obnovuje takto vzniklá jádra mají stejný počet chromozómů ale poloviční obsah DNA neţ mateřské jádro
Mitóza
Regulace buněčného cyklu Některé buňky, např. buňky kůţe se dělí v průběhu celého ţivota většina buněk našeho těla je ve fázi G 0 jiné, jako např. buňky jater, jsou připraveny se dělit, ale dělí se pouze v případě zranění mechanismus regulace buněčného cyklu je klíčový pro pochopení vzniku rakoviny je zřejmě řízena chemickými látkami
Kontrolní body pokud buňka nedostane signál vpřed v G1 fázi, dostane se do fáze G 0 V této fázi je většina buněk našeho těla NEJDŮLEŢITĚJŠÍ KONTROLNÍ BOD
Karyotyp
Meióza Jediné buňky v našem těle, které nevznikají mitózou,, jsou gamety spermie - varlata oocyty - vaječníky mitóza - uchovává původní počet chromosomů meióza - redukuje původní počet chromosomů na polovinu
Meióza = redukční dělení = dvě po sobě následující dělení označované jako meióza I. (heterotypické) meióza II. (homeotypické) V průběhu meiózy vzniknou z jedné diploidní buňky 4 buňky haploidní
Meióza - přehled Z obrázku je třeba nastudovat, jaký je rozdíl mezi homologními chromosomy a sesterskými chromatidami dva chromosomy homologního páru jsou dva individuální chromosomy zděděné jeden od matky a druhý od otce
Meióza I
Meióza II.
Mitóza a meióza - srovnání